Preview

Инфекция и иммунитет

Расширенный поиск

ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ АКТИВНОСТЬ КЛЕТОК ВРОЖДЕННОГО ИММУНИТЕТА ПРИ БАКТЕРИАЛЬНОЙ ИНФЕКЦИИ НА ФОНЕ ТЕПЛОВОГО СТРЕССА

https://doi.org/10.15789/2220-7619-2018-1-43-53

Полный текст:

Аннотация

Поддержание термогомеостаза обеспечивается интегративным взаимодействием различных систем организма, в том числе иммунной, при координирующем влиянии гипоталамуса. Температурный стресс при инфекционных заболеваниях активирует реакцию теплового шока, биохимическим последствием которого является инициация защиты организма от возбудителя. Клетки врожденного иммунитета (нейтрофилы и макрофаги) являются первой линией защиты от патогенных агентов и играют первостепенную роль в развитии бактериальных инфекций. Определенный интерес представляет изучение длительности воздействия гипертермии для достижения баланса между биоэнергетическими затратами указанных клеток, а также исследование течения патологического процесса в организме, предварительно подвергнутого воздействию температуры. На модели животных, подвергнутых воздействию низкой (+4°С) и высокой (+30°С) температуры, изучено функциональное состояние нейтрофилов и макрофагов, включая фагоцитоз, активность ферментов кислородзависимой системы: лактатдегидрогеназы, цитохромоксидазы, миелопероксидазы, показателя стимуляции клеток (внутриклеточное содержание АМФазы) и содержание метаболитов оксида азота. Установлено, что в условиях гипертермии, изменение функциональной активности клеток по уровню ферментов более выражено, чем при воздействии на животных низкой температуры, особенно при 4-часовом воздействии. У животных, предварительно подвергнутых тепловому стрессу, проявления псевдотуберкулезной инфекции были более тяжелыми с увеличением показателей летальности в 2,6 раза, по сравнению с животными, инфицированными Yersinia pseudotuberculosis. У этих животных в начальные сроки (до 7 сут) наблюдалась высокая стимуляция эффекторных клеток воспаления, усиливался их метаболизм, который выражался в повышении активности ферментов кислород-зависимой системы, а также в высокой нитроксидпродуцирующей активности. На фоне выраженного геморрагического компонента патологического процесса и слабой клеточной воспалительной реакции в органах мишенях, наблюдалось истощение компонентов иммунной системы (делимфатизация), что указывало на снижение защитных реакций организма и развитие иммунодефицита. Таким образом в условиях теплового стресса (+30°С), напряженность реакции клеток врожденного иммунитета по показателям функциональной активности (АМФазы, ЛДГ, ЦХО, МПО) была выше, чем при воздействии на животных низкой температуры (+4°С). В указанных температурных условиях определялся высокий уровень праймированности клеток, что снижало их киллинговый потенциал. Эти данные указывают на адекватность используемой модели с целью воспроизведения индуцированного вторичного иммунодефицита по системе врожденной защиты. Причем, в патогенезе псевдотуберкулезной инфекции на фоне пролонгированного действия высокой температуры обнаруживались последствия окислительного стресса фагоцитов в структурных изменениях иммунокомпетентных органов.

Об авторах

Н. Г. Плехова
ФГБОУ ВО Тихоокеанский государственный медицинский университет МЗ РФ
Россия

Плехова Наталья Геннадьевна – доктор биологических наук, заведующая Центральной научно-исследовательской лабораторией ТГМУ; ведущий научный сотрудник лаборатории клеточной биологии и гистопатологии НИИ ЭМ имени Г.П. Сомова.

690002, Владивосток, пр. Острякова, 4, тел.: 8 (423) 242-97-78 (служебн.)



Л. М. Сомова
ФГБНУ НИИ эпидемиологии и микробиологии имени Г.П. Сомова
Россия

Доктор медицинских наук, профессор, главный научный сотрудник лаборатории клеточной биологии и гистопатологии.

Владивосток



Е. И. Дробот
ФГБНУ НИИ эпидемиологии и микробиологии имени Г.П. Сомова
Россия

Кандидат биологических наук, научный сотрудник лаборатории клеточной биологии и гистопатологии.

Владивосток



А. В. Лагурева
ФГБОУ ВО Тихоокеанский государственный медицинский университет МЗ РФ
Россия

Младший научный сотрудник Центральной научно-исследовательской лаборатории.

Владивосток



И. Н. Ляпун
ФГБНУ НИИ эпидемиологии и микробиологии имени Г.П. Сомова
Россия

Кандидат биологических наук, зав. лабораторией клеточной биологии и гистопатологии.

Владивосток



Н. М. Кондрашова
ФГБОУ ВО Тихоокеанский государственный медицинский университет МЗ РФ
Россия

Кандидат медицинских наук, доцент Института терапии и инструментальной диагностики.

Владивосток



С. Д. Огнева
ФГБОУ ВО Тихоокеанский государственный медицинский университет МЗ РФ
Россия

Аспирант Центральной научноисследовательской лаборатории.

Владивосток



Список литературы

1. Баллюзек Ф.В., Баллюзек М.Ф., Виленский В.И., Горелов С.И., Жигалов С.А., Иванов А.А., Кузьмин С.Н., Определяков Г.А. Управляемая гипертермия. СПб.: Невский диалект, 2001. 110 с.

2. Мичурина С.В., Васендин Д.В., Ищенко И.Ю., Жданов А.П. Структурные изменения в тимусе крыс после воздействия экспериментальной гипертермии // Бюллетень Волгоградского научного центра РАМН. 2010. № 1 (25). С. 30–33.

3. Arons M.M., Wheeler A.P., Bernard G.R., Christman B.W., Russell J.A., Schein R., Summer W.R., Steinberg K.P., Fulkerson W., Wright P., Dupont W.D., Swindell B.B. Effects of ibuprofen on the physiology and survival of hypothermic sepsis. Ibuprofen in Sepsis Study Group. Crit. Care Med., 1999, vol. 27, iss. 4, pp. 699–707. doi: 10.1097/00003246-199904000-00020

4. Casadevall A. Thermal restriction as an antimicrobial function of fever. PLoS Pathog., 2016, vol. 12, no. 5:e1005577. doi: 10.1371/journal.ppat.1005577

5. Evans S.S., Repasky E.A., Fisher D.T. Fever and the thermal regulation of immunity: the immune system feels the heat. Nat. Rev. Immunol., 2015, vol. 15, no. 6, pp. 335–349. doi: 10.1038/nri3843

6. Frey B., Weiss E.M., Rubner Y., Wunderlich R., Ott O.J., Sauer R., Fietkau R., Gaipl U.S. Old and new facts about hyperthermia-induced modulations of the immune system. Int. J. Hyperthermia, 2012, vol. 28, iss. 6, pp. 528–542. doi: 10.3109/02656736.2012.677933

7. Fisher D.T., Chen Q., Skitzki J.J., Muhitch J.B., Zhou L., Appenheimer M.M., Vardam T.D., Weis E.L., Passanese J., Wang W.C., Gollnick S.O., Dewhirst M.W., Rose-John S., Repasky E.A., Baumann H., Evans S.S. IL-6 trans-signaling licenses mouse and human tumor microvascular gateways for trafficking of cytotoxic T cells. J. Clin. Invest., 2011, vol. 121, no. 10, pp. 3846–3859. doi: 10.1172/JCI44952

8. Grunwald M.S., Pires A.S., Zanotto-Filho A., Gasparotto J., Gelain D.P., Demartini D.R., Scholer C.M., de Bittencourt P.I.Jr., Moreira J.C. The oxidation of HSP70 is associated with functional impairment and lack of stimulatory capacity. Cell Stress Chaperones, 2014, vol. 19, iss. 6, pp. 913–925. doi: 10.1007/s12192-014-0516-5

9. Hasday J.D., Thompson C., Singh I.S. Fever, immunity, and molecular adaptations. Compr. Physiol., 2014, vol. 4, pp. 109–148. doi: 10.1002/cphy.c130019

10. Hevia A., Delgado S., Sanchez B., Margolles A. Molecular players involved in the interaction between beneficial bacteria and the immune system. Front. Microbiol., 2015, vol. 6:1285. doi: 10.3389/fmicb.2015.01285

11. Hume D.A. The many alternative faces of macrophage activation. Front. Immunol., 2015, vol. 6:370. doi: 10.3389/fimmu.2015.00370

12. Jaillon S., Galdiero M.R., Del Prete D., Cassatella M.A., Garlanda C., Mantovani A. Neutrophils in innate and adaptive immunity. Semin. Immunopathol., 2013, vol. 35, iss. 4, pp. 377–394.

13. Jin Y., Hu Y., Han D., Wang M. J. Chronic heat stress weakened the innate immunity and increased the virulence of highly pathogenic avian influenza virus H5N1 in mice. J. Biomed. Biotechnol., 2011, 10 p. doi: 10.1155/2011/367846

14. Martinez F.O., Helming L., Gordon S. Alternative activation of macrophages: an immunologic functional perspective. Annu. Rev. Immunol., 2009, vol. 27, pp. 451–483. doi: 10.1146/annurev.immunol.021908.132532

15. Mikucki M.E., Fisher D.T., Ku A.W., Appenheimer M.M., Muhitch J.B, Evans S.S. Preconditioning thermal therapy: flipping the switch on IL-6 for anti-tumour immunity. Int. J. Hyperthermia, 2013, vol. 29, no. 5, pp. 464–473. doi: 10.3109/02656736.2013.807440

16. Radek K.A. Antimicrobial anxiety: the impact of stress on antimicrobial immunity. J. Leukoc. Biol., 2010, vol. 88, no. 2, pp. 263–277. doi: 10.1189/jlb.1109740

17. Repasky E.A., Eng J., Hylander B.L. Radek K.A. Stress, metabolism and cancer: integrated pathways contributing to immune suppression. Cancer J., 2015, vol. 21, no. 2, pp. 97–103. doi: 10.1097/ppo.0000000000000107

18. Schmidt S., Moser M., Sperandio M. The molecular basis of leukocyte recruitment and its deficiencies. Mol. Immunol., 2013, vol. 55, no. 1, pp. 49–58. doi: 10.1016/j.molimm.2012.11.006

19. Singh I.S., Hasday J.D. Fever, hyperthermia and the heat shock response. Int. J. Hyperthermia, 2013, vol. 29, no. 5, pp. 423–435. doi: 10.3109/02656736.2013.808766

20. Small P.M., Tauber M.G., Hackbarth C.J., Sande M.A. Influence of body temperature on bacterial growth rates in experimental pneumococcal meningitis in rabbits. Infect. Immun., 1986, vol. 52, no. 2, pp. 484–487.

21. Takeuchi O., Akira S. Pattern recognition receptors and inflammation. Cell, 2010, vol. 140, no. 6, pp. 805–820. doi: 10.1016/j.cell.2010.01.022

22. Vujaskovic Z., Poulson J.M., Gaskin A.A., Thrall D.E., Page R.L., Charles H.C., MacFall J.R., Brizel D.M., Meyer R.E., Prescott D.M., Samulski T.V., Dewhirst M.W. Temperature-dependent changes in physiologic parameters of spontaneous canine soft tissue sarcomas after combined radiotherapy and hyperthermia treatment. Int. J. Radiat. Oncol. Biol. Phys., 2000, vol. 46, iss. 1, pp. 179–185. doi: 10.1016/S0360-3016(99)00362-4


Для цитирования:


Плехова Н.Г., Сомова Л.М., Дробот Е.И., Лагурева А.В., Ляпун И.Н., Кондрашова Н.М., Огнева С.Д. ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ АКТИВНОСТЬ КЛЕТОК ВРОЖДЕННОГО ИММУНИТЕТА ПРИ БАКТЕРИАЛЬНОЙ ИНФЕКЦИИ НА ФОНЕ ТЕПЛОВОГО СТРЕССА. Инфекция и иммунитет. 2018;8(1):43-53. https://doi.org/10.15789/2220-7619-2018-1-43-53

For citation:


Plekhova N.G., Somova L.M., Drobot E.I., Lagureva A.V., Lyapun I.N., Kondrashova N.M., Ogneva S.D. THE FUNCTIONAL ACTIVITY OF INNATE IMMUNITY CELLS IN BACTERIAL INFECTION ON BACKGROUND OF THERMAL STRESS. Russian Journal of Infection and Immunity. 2018;8(1):43-53. (In Russ.) https://doi.org/10.15789/2220-7619-2018-1-43-53

Просмотров: 213


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2220-7619 (Print)
ISSN 2313-7398 (Online)